一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法技术

本发明专利技术提供了一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法，包括以下步骤：首先，建立车辆行驶的运动学模型；其次确定UFIR滤波器无偏估计下的最优滑动窗口长度；然后根据车辆运动学模型与滑动窗口长度确定相关计算UFIR的参数矩阵，以及累积相应长度的历史定位观测信息；最后，通过环境信息确定GNSS定位数据的置信区间，若当前定位信息不满足置信区间，则基于UFIR滤波器进行状态估计，得到更为精确的车辆位置信息。本发明专利技术所采用的UFIR滤波算法不需要相关噪声统计信息，适用于多种环境下，满足车辆行驶工控复杂的需求，具有较强的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法
本专利技术涉及信号处理与控制算法
，具体为一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法。
技术介绍
自动驾驶感知功能的目标之一是实现车辆定位，当前主要应用的定位方式为全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)。虽然GNSS能够实现持续、稳定、高精确度的定位，但其效果受外界环境影响较大，例如在隧道或者室内、在高楼环绕阻挡信号、卫星颗数接收较少与电磁干扰信号传输等条件下，GNSS无法正常有效工作，精度与准确度会出现一定的偏差，定位结果往往出现不同程度的漂移现象。不精确的定位信息会导致自动驾驶系统错误的路径规划与车辆行驶状态控制，很可能引发严重的交通事故。如何通过对GNSS定位信息进行一定的滤波处理的方式，消除或减小定位偏差，提高定位精度与准确度，提升自动驾驶功能安全具有重要意义。常用的经典卡尔曼滤波算法可以有效解决上述问题，但是算法的执行需要得到车辆运动模型的过程噪声以及GNSS定位信息的测量噪声，然而在不同的车辆、行驶状况、外界环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤，/n步骤一、建立车辆行驶过程中的运动学模型，确定相关矩阵中具体参数值；/n步骤二、确定UFIR滤波器无偏估计下的最优滑动窗口长度，保证估测结果的可靠性；/n步骤三、根据车辆运动学模型参数，确定UFIR滤波器迭代形式下的各矩阵参数，读取并存储最优滑动窗口长度相对应的GNSS历史定位信息数据；/n步骤四、设定GNSS定位信息置信范围，通过阈值对当前GNSS定位信息进行判断，当获取的定位信息超过阈值时，判断定位出现漂移现象，启动UFIR滤波器，利用累积的历史定位信息数据对当前位置信息进行估测，得到此时较为精确的定位信...

【技术特征摘要】
1.一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤，
步骤一、建立车辆行驶过程中的运动学模型，确定相关矩阵中具体参数值；
步骤二、确定UFIR滤波器无偏估计下的最优滑动窗口长度，保证估测结果的可靠性；
步骤三、根据车辆运动学模型参数，确定UFIR滤波器迭代形式下的各矩阵参数，读取并存储最优滑动窗口长度相对应的GNSS历史定位信息数据；
步骤四、设定GNSS定位信息置信范围，通过阈值对当前GNSS定位信息进行判断，当获取的定位信息超过阈值时，判断定位出现漂移现象，启动UFIR滤波器，利用累积的历史定位信息数据对当前位置信息进行估测，得到此时较为精确的定位信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法，其特征在于：所述步骤一中的运动学模型为：



其中，Xk∈R4为车辆运动的真实状态；A∈R4×4为状态转移矩阵；Wk∈R2为过程噪声；B∈R4×2为过程噪声的系数矩阵；Zk∈R2为GNSS观测得到的车辆定位信息；C∈R2×4为观测转移矩阵；vk∈R2为测量噪声；
所述车辆运动的真实状态Xk、过程噪声Zk和GNSS观测得到的车辆定位信息Wk对应的矩阵分别为：



其中，x(k)和y(k)分别表示k时刻时，车辆在GNSS系统所定义测量坐标系中的x轴与y轴方向上的坐标值；vx(k)和vy(k)分别表示k时刻时，车辆在GNSS系统所定义测量坐标系中的x轴与y轴方向上的速度值；xz(k)和yz(k)分别表示GNSS所测得的车辆轴x与y轴方向上的坐标值；假设车辆的加速度为随机变量，即ax(k)与ay(k)分别表示车辆在x轴与y轴方向上的加速度值；
所述状态转移矩阵A、过程噪声的系数矩阵B、观测转移矩阵C具体为：



其中，T为GNSS定位采样周期；
同时，过程噪声与测量噪声假设其均满足均值为零的条件：





3.根据权利要求2所述的一种基于UFIR滤波器的GNSS定位漂移处理方法，其特征在于：所述步骤二中的UFIR滤波器无偏估计下的最优...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘甫，张辉，冯敏健，
申请(专利权)人：上海智驾汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31